人教版高中数学知识点总结:新课标人教A版高中数学必修2知识点总结

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高中数学必修2知识点总结

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高中数学必修2知识点总结第一章:集合与函数1. 集合的基本概念- 元素和集合的关系- 集合的表示方法- 空集和全集2. 集合间的基本关系- 子集、真子集和幂集- 交集、并集和差集- 补集和集合的运算律3. 函数的概念与性质- 有限集合上的函数- 函数的定义域和值域- 函数的相等与合成- 一次函数和二次函数的图像特征第二章:二次函数与一元二次方程1. 二次函数的图像特征- 二次函数的函数图像- 二次函数的最值与对称轴- 二次函数的零点和判别式2. 一元二次方程的解法- 一元二次方程的基本形式- 一元二次方程的因式分解法- 一元二次方程的配方法- 一元二次方程的求根公式3. 二次函数与一元二次方程的应用 - 利用二次函数解决实际问题- 利用一元二次方程解决实际问题 - 二次函数与一元二次方程的关系第三章:等比数列与指数函数1. 等比数列的概念与性质- 等比数列的定义与通项公式 - 等比数列的前n项和- 等比数列的三项平均值2. 等比数列的应用- 等比数列在实际问题中的应用 - 等比数列与布朗运动的关系3. 指数函数与对数函数- 指数函数的概念与性质- 指数函数的图像与性质- 对数函数的概念与性质- 对数函数的图像与性质第四章:平面向量1. 平面向量的基本概念- 平面向量的定义与表示- 平面向量的加法和数乘- 平面向量的等量关系和共线关系2. 平面向量的坐标表示- 平面向量的坐标表示方法- 平面向量的数量积与几何应用3. 平面向量的运算与几何应用- 平面向量的加法和减法- 平面向量的数量积与几何应用第五章:解直线和解平面方程1. 直线的方程与性质- 一般式方程与截距式方程- 直线的斜率与倾斜角- 直线的性质与相互位置关系2. 平面的方程与性质- 齐次线性方程与一般线性方程 - 平面的倾斜角与法线向量- 引入坐标系的平面方程3. 直线与平面的位置关系- 直线与平面的相交关系- 直线与平面的平行、垂直关系- 直线与平面的夹角与距离综上所述,高中数学必修2中的知识点主要包含集合与函数、二次函数与一元二次方程、等比数列与指数函数、平面向量以及解直线和解平面方程。

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高中数学必修2知识点一、直线与方程 (1)直线的倾斜角定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180° (2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k 直线与轴的倾斜程度。

当[)οο90,0∈α时,0≥k ; 当()οο180,90∈α时,0<k ; 当ο90=α时,k 不存在。

②过两点的直线的斜率公式:)(211212x x x x y y k ≠--=注意下面四点:(1)当21x x =时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k 与P 1、P 2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得; (4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程 ①点斜式:)(11x x k y y -=-直线斜率k ,且过点()11,y x注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y =y 1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l 上每一点的横坐标都等于x 1,所以它的方程是x =x 1。

②斜截式:b kx y +=,直线斜率为k ,直线在y 轴上的截距为b③两点式:112121y y x x y y x x --=--(1212,x x y y ≠≠)直线两点()11,y x ,()22,y x ④截矩式:1x ya b+=其中直线l 与x 轴交于点(,0)a ,与y 轴交于点(0,)b ,即l 与x 轴、y 轴的截距分别为,a b 。

⑤一般式:0=++C By Ax (A ,B 不全为0)注意:○1各式的适用范围 ○2特殊的方程如:平行于x 轴的直线:b y =(b 为常数); 平行于y 轴的直线:a x =(a 为常数);(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线 (一)平行直线系平行于已知直线0000=++C y B x A (00,B A 是不全为0的常数)的直线系:000=++C y B x A (C 为常数)(二)过定点的直线系 (ⅰ)斜率为k 的直线系:()00x x k y y -=-,直线过定点()00,y x ;(ⅱ)过两条直线0:1111=++C y B x A l ,0:2222=++C y B x A l 的交点的直线系方程为()()0222111=+++++C y B x A C y B x A λ(λ为参数),其中直线2l 不在直线系中。

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高中数学必修2知识点总结高中数学必修2知识点总结总结是指社会团体、企业单位和个人在自身的某一时期、某一项目或某些工作告一段落或者全部完成后进行回顾检查、分析评价,从而肯定成绩,得到经验,找出差距,得出教训和一些规律性认识的一种书面材料,写总结有利于我们学习和工作能力的提高,让我们来为自己写一份总结吧。

我们该怎么写总结呢?下面是小编收集整理的高中数学必修2知识点总结,欢迎大家分享。

高中数学必修2知识点总结1一、直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k表示。

即ktan。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当0,90时,k0;当90,180时,k0;当90时,k不存在。

yy1(x1x2)②过两点的直线的斜率公式:k2x2x1注意下面四点:(1)当x1x2时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程①点斜式:yy1k(xx1)直线斜率k,且过点x1,y1注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。

②斜截式:ykxb,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b③两点式:④截矩式:yy1y2y1xayxx1x2x1(x1x2,y1y2)直线两点x1,y1,x2,y21b其中直线l与x轴交于点(a,0),与y轴交于点(0,b),即l与x轴、y轴的截距分别为a,b。

新教材 人教A版高中数学必修第二册 第六章 平面向量及其应用 知识点汇总及解题规律方法提炼

新教材 人教A版高中数学必修第二册 第六章 平面向量及其应用 知识点汇总及解题规律方法提炼

6.1 平面向量的概念1.向量的概念及表示(1)概念:既有大小又有方向的量. (2)有向线段①定义:具有方向的线段. ②三个要素:起点、方向、长度.③表示:在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以A 为起点、B 为终点的有向线段记作AB→.④长度:线段AB 的长度也叫做有向线段AB →的长度,记作|AB →|.(3)向量的表示■名师点拨(1)判断一个量是否为向量,就要看它是否具备大小和方向两个因素. (2)用有向线段表示向量时,要注意AB →的方向是由点A 指向点B ,点A 是向量的起点,点B 是向量的终点.2.向量的有关概念(1)向量的模(长度):向量AB →的大小,称为向量AB →的长度(或称模),记作|AB →|.(2)零向量:长度为0的向量,记作0.(3)单位向量:长度等于1个单位长度的向量. 3.两个向量间的关系(1)平行向量:方向相同或相反的非零向量,也叫做共线向量.若a ,b 是平行向量,记作a ∥b .规定:零向量与任意向量平行,即对任意向量a ,都有0∥a .(2)相等向量:长度相等且方向相同的向量,若a ,b 是相等向量,记作a =b .■名师点拨(1)平行向量也称为共线向量,两个概念没有区别. (2)共线向量所在直线可以平行,与平面几何中的共线不同. (3)平行向量可以共线,与平面几何中的直线平行不同.典型例题1向量的相关概念给出下列命题:①若AB→=DC →,则A ,B ,C ,D 四点是平行四边形的四个顶点; ②在▱ABCD 中,一定有AB →=DC →;③若a =b ,b =c ,则a =c .其中所有正确命题的序号为________.【解析】 AB→=DC →,A ,B ,C ,D 四点可能在同一条直线上,故①不正确;在▱ABCD 中,|AB→|=|DC →|,AB →与DC →平行且方向相同,故AB →=DC →,故②正确;a=b ,则|a |=|b |,且a 与b 的方向相同;b =c ,则|b |=|c |,且b 与c 的方向相同,则a 与c 长度相等且方向相同,故a =c ,故③正确.【答案】 ②③(1)判断一个量是否为向量的两个关键条件 ①有大小;②有方向.两个条件缺一不可. (2)理解零向量和单位向量应注意的问题①零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等; ②单位向量不一定相等,易忽略向量的方向. 典型例题2向量的表示在如图所示的坐标纸上(每个小方格的边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:(1)OA→,使|OA →|=42,点A 在点O 北偏东45°方向上; (2)AB→,使|AB →|=4,点B 在点A 正东方向上; (3)BC→,使|BC →|=6,点C 在点B 北偏东30°方向上. 【解】 (1)由于点A 在点O 北偏东45°方向上,所以在坐标纸上点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数相等.又|OA→|=42,小方格的边长为1,所以点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A 的位置可以确定,画出向量OA→,如图所示.(2)由于点B 在点A 正东方向上,且|AB→|=4,所以在坐标纸上点B 距点A 的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B 的位置可以确定,画出向量AB →,如图所示.(3)由于点C 在点B 北偏东30°方向上,且|BC→|=6,依据勾股定理可得,在坐标纸上点C 距点B 的横向小方格数为3,纵向小方格数为33≈5.2,于是点C 的位置可以确定,画出向量BC→,如图所示.用有向线段表示向量的步骤典型例题3共线向量与相等向量如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA→=a ,OB →=b ,在每两点所确定的向量中.(1)与a 的长度相等、方向相反的向量有哪些? (2)与a 共线的向量有哪些?【解】 (1)与a 的长度相等、方向相反的向量有OD→,BC →,AO →,FE →.(2)与a 共线的向量有EF→,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,AD →.1.[变条件、变问法]本例中若OC →=c ,其他条件不变,试分别写出与a ,b ,c 相等的向量.解:与a 相等的向量有EF →,DO →,CB →;与b 相等的向量有DC →,EO →,F A →;与c 相等的向量有FO→,ED →,AB →. 2.[变问法]本例条件不变,与AD→共线的向量有哪些?解:与AD→共线的向量有EF →,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,OA →.共线向量与相等向量的判断(1)如果两个向量所在的直线平行或重合,那么这两个向量是共线向量. (2)共线向量不一定是相等向量,但相等向量一定是共线向量.(3)非零向量的共线具有传递性,即向量a ,b ,c 为非零向量,若a ∥b ,b ∥c ,则可推出a ∥c .[注意]对于共线向量所在直线的位置关系的判断,要注意直线平行或重合两种情况.6.2.1向量的加法运算1.向量加法的定义及运算法则(1)两个法则的使用条件不同.三角形法则适用于任意两个非零向量求和,平行四边形法则只适用于两个不共线的向量求和.(2)在使用三角形法则时,应注意“首尾连接”;在使用平行四边形法则时应注意范围的限制及和向量与两向量起点相同.(3)位移的合成可以看作向量加法三角形法则的物理模型.力的合成可以看作向量加法平行四边形法则的物理模型.2.|a +b |,|a |,|b |之间的关系一般地,|a +b |≤|a |+|b |,当且仅当a ,b 方向相同时等号成立. 3.向量加法的运算律交换律 a +b =b +a 结合律 (a +b )+c =a +(b +c )典型例题1平面向量的加法及其几何意义如图,已知向量a ,b ,c ,求作和向量a +b +c .【解】 法一:可先作a +c ,再作(a +c )+b ,即a +b +c .如图,首先在平面内任取一点O ,作向量OA→=a ,接着作向量AB →=c ,则得向量OB→=a +c ,然后作向量BC →=b ,则向量OC →=a +b +c 为所求.法二:三个向量不共线,用平行四边形法则来作.如图,(1)在平面内任取一点O ,作OA→=a ,OB →=b ;(2)作平行四边形AOBC ,则OC →=a +b ;(3)再作向量OD→=c ;(4)作平行四边形CODE ,则OE→=OC →+c =a +b +c .OE →即为所求.(1)应用三角形法则求向量和的基本步骤①平移向量使之“首尾相接”,即第一个向量的终点与第二个向量的起点重合;②以第一个向量的起点为起点,并以第二个向量的终点为终点的向量,即为两个向量的和.(2)应用平行四边形法则求向量和的基本步骤 ①平移两个不共线的向量使之共起点; ②以这两个已知向量为邻边作平行四边形;③平行四边形中,与两向量共起点的对角线表示的向量为两个向量的和. 典型例题2平面向量的加法运算化简: (1)BC→+AB →; (2)DB→+CD →+BC →; (3)AB →+DF →+CD →+BC →+F A →.【解】 (1)BC →+AB →=AB →+BC →=AC →. (2)DB→+CD →+BC → =BC→+CD →+DB → =(BC→+CD →)+DB → =BD→+DB →=0. (3)AB →+DF →+CD →+BC →+F A →=AB →+BC →+CD →+DF →+F A → =AC →+CD →+DF →+F A → =AD →+DF →+F A →=AF →+F A →=0.向量加法运算中化简的两种方法(1)代数法:借助向量加法的交换律和结合律,将向量转化为“首尾相接”,向量的和即为第一个向量的起点指向最后一个向量终点的向量.(2)几何法:通过作图,根据三角形法则或平行四边形法则化简. 典型例题3向量加法的实际应用某人在静水中游泳,速度为43千米/小时,他在水流速度为4千米/小时的河中游泳.若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度大小为多少?【解】 如图,设此人游泳的速度为OB→,水流的速度为OA →,以OA→,OB →为邻边作▱OACB ,则此人的实际速度为OA →+OB →=OC →. 由勾股定理知|OC→|=8,且在Rt △ACO 中,∠COA =60°,故此人沿与河岸成60°的夹角顺着水流的方向前进,速度大小为8千米/小时.应用向量解决平面几何和物理学问题的基本步骤(1)表示:用向量表示有关量,将所要解答的问题转化为向量问题. (2)运算:应用向量加法的平行四边形法则和三角形法则,将相关向量进行运算,解答向量问题.(3)还原:根据向量的运算结果,结合向量共线、相等等概念回答原问题.6.2.2 向量的减法运算1.相反向量(1)定义:与a 长度相等,方向相反的向量,叫做a 的相反向差,记作-a ,并且规定,零向量的相反向量仍是零向量.(2)结论①-(-a )=a ,a +(-a )=(-a )+a =0;②如果a 与b 互为相反向量,那么a =-b ,b =-a ,a +b =0. ■名师点拨相反向量与相等向量一样,从“长度”和“方向”两方面进行定义,相反向量必为平行向量.2.向量的减法(1)向量a 加上b 的相反向量,叫做a 与b 的差,即a -b =a +(-b ).求两个向量差的运算叫做向量的减法.(2)作法:在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则向量BA →=a -b ,如图所示.(3)几何意义:a -b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量. ■名师点拨(1)减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量.(2)在用三角形法则作向量减法时,只要记住“连接向量终点,箭头指向被减向量”即可.(3)对于任意两个向量a ,b ,都有||a |-|b ||≤|a +b |≤|a |+|b |. 典型例题1向量的减法运算化简下列各式: (1)(AB→+MB →)+(-OB →-MO →); (2)AB→-AD →-DC →.【解】 (1)法一:原式=AB →+MB →+BO →+OM →=(AB →+BO →)+(OM →+MB →)=AO →+OB→=AB →. 法二:原式=AB→+MB →+BO →+OM →=AB →+(MB →+BO →)+OM →=AB →+MO →+OM →=AB →+0 =AB→. (2)法一:原式=DB→-DC →=CB →.法二:原式=AB→-(AD →+DC →)=AB →-AC →=CB →.向量减法运算的常用方法典型例题2向量的减法及其几何意义如图,已知向量a ,b ,c 不共线,求作向量a +b -c . 【解】 法一:如图①,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,OC→=c ,连接BC , 则CB→=b -c . 过点A 作AD 綊BC ,连接OD , 则AD→=b -c , 所以OD→=OA →+AD →=a +b -c . 法二:如图②,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,AB →=b ,连接OB ,则OB →=a +b ,再作OC →=c ,连接CB ,则CB→=a +b -c . 法三:如图③,在平面内任取一点O ,作OA →=a ,AB →=b ,连接OB , 则OB→=a +b ,再作CB →=c ,连接OC , 则OC→=a +b -c .求作两个向量的差向量的两种思路(1)可以转化为向量的加法来进行,如a -b ,可以先作-b ,然后作a +(-b )即可.(2)可以直接用向量减法的三角形法则,即把两向量的起点重合,则差向量为连接两个向量的终点,指向被减向量的终点的向量. 典型例题3用已知向量表示其他向量如图所示,四边形ACDE 是平行四边形,点B 是该平行四边形外一点,且AB→=a ,AC →=b ,AE →=c ,试用向量a ,b ,c 表示向量CD →,BC →,BD →.【解】 因为四边形ACDE 是平行四边形, 所以CD→=AE →=c ,BC →=AC →-AB →=b -a , 故BD→=BC →+CD →=b -a +c .用已知向量表示其他向量的三个关注点(1)搞清楚图形中的相等向量、相反向量、共线向量以及构成三角形的三个向量之间的关系,确定已知向量与被表示向量的转化渠道.(2)注意综合应用向量加法、减法的几何意义以及向量加法的结合律、交换律来分析解决问题.(3)注意在封闭图形中利用向量加法的多边形法则. 例如,在四边形ABCD 中,AB →+BC →+CD →+DA →=0.6.2.3 向量的数乘运算1.向量的数乘的定义一般地,规定实数λ与向量a 的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作λa ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ||a |.(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λa =0.■名师点拨λ是实数,a 是向量,它们的积λa 仍然是向量.实数与向量可以相乘,但是不能相加减,如λ+a ,λ-a 均没有意义.2.向量数乘的运算律 设λ,μ为实数,那么: (1)λ(μa )=(λμ)a . (2)(λ+μ)a =λa +μa . (3)λ(a +b )=λa +λb .3.向量的线性运算及向量共线定理(1)向量的加、减、数乘运算统称为向量的线性运算.对于任意向量a ,b ,以及任意实数λ,μ1,μ2,恒有λ(μ1a ±μ2b )=λμ1a ±λμ2b .(2)向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b =λa . ■名师点拨若将定理中的条件a ≠0去掉,即当a =0时,显然a 与b 共线. (1)若b ≠0,则不存在实数λ,使b =λa . (2)若b =0,则对任意实数λ,都有b =λa . 典型例题1向量的线性运算(1)计算:①4(a +b )-3(a -b )-8a ; ②(5a -4b +c )-2(3a -2b +c ); ③23⎣⎢⎡⎦⎥⎤(4a -3b )+13b -14(6a -7b ).(2)设向量a =3i +2j ,b =2i -j ,求⎝ ⎛⎭⎪⎫13a -b -⎝ ⎛⎭⎪⎫a -23b +(2b -a ).【解】 (1)①原式=4a +4b -3a +3b -8a =-7a +7b .②原式=5a -4b +c -6a +4b -2c =-a -c .③原式=23⎝ ⎛⎭⎪⎫4a -3b +13b -32a +74b=23⎝ ⎛⎭⎪⎫52a -1112b=53a -1118b .(2)原式=13a -b -a +23b +2b -a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-1a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+23+2b =-53a +53b =-53(3i +2j )+53(2i -j ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-5+103i +⎝ ⎛⎭⎪⎫-103-53j =-53i -5j .向量线性运算的基本方法(1)类比方法:向量的数乘运算可类似于代数多项式的运算.例如,实数运算中的去括号、移项、合并同类项、提取公因式等变形手段在数与向量的乘积中同样适用,但是在这里的“同类项”“公因式”指向量,实数看作是向量的系数.(2)方程方法:向量也可以通过列方程来解,把所求向量当作未知数,利用代数方程的方法求解,同时在运算过程中要多注意观察,恰当运用运算律,简化运算.典型例题2向量共线定理及其应用已知非零向量e 1,e 2不共线.(1)如果AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1+8e 2,CD →=3(e 1-e 2),求证:A 、B 、D 三点共线;(2)欲使k e 1+e 2和e 1+k e 2共线,试确定实数k 的值.【解】 (1)证明:因为AB →=e 1+e 2,BD →=BC →+CD →=2e 1+8e 2+3e 1-3e 2=5(e 1+e 2)=5AB→. 所以AB→,BD →共线,且有公共点B , 所以A 、B 、D 三点共线. (2)因为k e 1+e 2与e 1+k e 2共线,所以存在实数λ,使k e 1+e 2=λ(e 1+k e 2), 则(k -λ)e 1=(λk -1)e 2,由于e 1与e 2不共线,只能有⎩⎨⎧k -λ=0,λk -1=0,所以k =±1.向量共线定理的应用(1)若b =λa (a ≠0),且b 与a 所在的直线无公共点,则这两条直线平行. (2)若b =λa (a ≠0),且b 与a 所在的直线有公共点,则这两条直线重合.例如,若AB→=λAC →,则AB →与AC →共线,又AB →与AC →有公共点A ,从而A ,B ,C 三点共线,这是证明三点共线的重要方法. 典型例题3用已知向量表示其他向量如图,ABCD 是一个梯形,AB→∥CD →且|AB →|=2|CD →|,M ,N 分别是DC ,AB 的中点,已知AB →=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示下列向量.(1)AC→=________;(2)MN →=________.【解析】 因为AB →∥CD →,|AB →|=2|CD →|,所以AB→=2DC →,DC →=12AB →. (1)AC →=AD →+DC →=e 2+12e 1. (2)MN→=MD →+DA →+AN → =-12DC →-AD →+12AB → =-14e 1-e 2+12e 1=14e 1-e 2. 【答案】 (1)e 2+12e 1 (2)14e 1-e 2[变条件]在本例中,若条件改为BC →=e 1,AD →=e 2,试用e 1,e 2表示向量MN →.解:因为MN→=MD →+DA →+AN →, MN→=MC →+CB →+BN →, 所以2MN→=(MD →+MC →)+DA →+CB →+(AN →+BN →).又因为M ,N 分别是DC ,AB 的中点, 所以MD→+MC →=0,AN →+BN →=0. 所以2MN→=DA →+CB →,所以MN →=12(-AD →-BC →)=-12e 2-12e 1.用已知向量表示其他向量的两种方法(1)直接法(2)方程法当直接表示比较困难时,可以首先利用三角形法则和平行四边形法则建立关于所求向量和已知向量的等量关系,然后解关于所求向量的方程.6.2.4 向量的数量积1.两向量的夹角(1)定义:已知两个非零向量a ,b ,O 是平面上的任意一点,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a 与b 的夹角.(2)特例:①当θ=0时,向量a 与b 同向; ②当θ=π2时,向量a 与b 垂直,记作a ⊥b ; ③当θ=π时,向量a 与b 反向. ■名师点拨按照向量夹角的定义,只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角,如图所示,∠BAC 不是向量CA →与AB →的夹角.作AD →=CA →,则∠BAD 才是向量CA →与AB →的夹角.2.向量的数量积已知两个非零向量a 与b ,它们的夹角为θ,把数量|a ||b |cos__θ叫做向量a 与b 的数量积(或内积),记作a ·b ,即a ·b =|a ||b |cos__θ.规定零向量与任一向量的数量积为0. ■名师点拨(1)两向量的数量积,其结果是数量,而不是向量,它的值等于两向量的模与两向量夹角余弦值的乘积,其符号由夹角的余弦值来决定.(2)两个向量的数量积记作a ·b ,千万不能写成a ×b 的形式. 3.投影向量如图(1),设a ,b 是两个非零向量,AB→=a ,CD →=b ,我们考虑如下变换:过AB →的起点A 和终点B ,分别作CD →所在直线的垂线,垂足分别为A 1,B 1,得到A 1B 1→,我们称上述变换为向量a 向向量b投影(project),A 1B 1→叫做向量a 在向量b 上的投影向量.如图(2),在平面内任取一点O ,作OM→=a ,ON →=b ,过点M作直线ON 的垂线,垂足为M 1,则OM 1→就是向量a 在向量b 上的投影向量.(2)若与b 方向相同的单位向量为e ,a 与b 的夹角为θ,则OM 1→=|a |cos θ e .■名师点拨当θ=0时,OM 1→=|a |e ;当θ=π2时,OM 1→=0;当θ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2时,OM 1→与b 方向相同;当θ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π时,OM 1→与b 方向相反;当θ=π时,OM 1→=-|a |e .4.向量数量积的性质设a ,b 是非零向量,它们的夹角是θ,e 是与b 方向相同的单位向量,则 (1)a ·e =e ·a =|a |cos θ. (2)a ⊥b ⇔a·b =0.(3)当a 与b 同向时,a·b =|a ||b |;当a 与b 反向时,a·b =-|a ||b |.特别地,a·a =|a |2或|a |=a·a . (4)|a·b |≤|a ||b |. ■名师点拨对于性质(2),可以用来解决有关垂直的问题,即若要证明某两个非零向量垂直,只需判定它们的数量积为0即可;若两个非零向量的数量积为0,则它们互相垂直.5.向量数量积的运算律 (1)a·b =b·a (交换律).(2)(λa )·b =λ(a·b )=a ·(λb )(结合律). (3)(a +b )·c =a·c +b·c (分配律). ■名师点拨(1)向量的数量积不满足消去律;若a ,b ,c 均为非零向量,且a·c =b·c ,但得不到a =b .(2)(a·b )·c ≠a·(b·c ),因为a·b ,b·c 是数量积,是实数,不是向量,所以(a·b )·c与向量c 共线,a·(b·c )与向量a 共线,因此,(a·b )·c =a·(b·c )在一般情况下不成立.(3)(a ±b )2=a 2±2a ·b +b 2. 典型例题1平面向量的数量积运算(1)已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,求(a +2b )·(a +3b ).(2)如图,在▱ABCD 中,|AB →|=4,|AD →|=3,∠DAB =60°,求:①AD→·BC →;②AB →·DA →. 【解】 (1)(a +2b )·(a +3b ) =a·a +5a·b +6b·b =|a |2+5a·b +6|b |2=|a |2+5|a ||b |cos 60°+6|b |2=62+5×6×4×cos 60°+6×42=192. (2)①因为AD→∥BC →,且方向相同,所以AD→与BC →的夹角是0°, 所以AD→·BC →=|AD →||BC →|·cos 0°=3×3×1=9. ②因为AB→与AD →的夹角为60°,所以AB→与DA →的夹角为120°, 所以AB→·DA →=|AB →||DA →|·cos 120° =4×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-6.[变问法]若本例(2)的条件不变,求AC →·BD →.解:因为AC→=AB →+AD →,BD →=AD →-AB →,所以AC→·BD →=(AB →+AD →)·(AD →-AB →) =AD→2-AB →2=9-16=-7.向量数量积的求法(1)求两个向量的数量积,首先确定两个向量的模及向量的夹角,其中准确求出两向量的夹角是求数量积的关键.(2)根据数量积的运算律,向量的加、减与数量积的混合运算类似于多项式的乘法运算.典型例题2向量模的有关计算(1)已知平面向量a与b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=()A.3B.23C.4 D.12(2)向量a,b满足|a|=1,|a-b|=32,a与b的夹角为60°,则|b|=()A.13 B.12C.15 D.14【解析】(1)|a+2b|=(a+2b)2=a2+4a·b+4b2=|a|2+4|a||b|cos 60°+4|b|2=4+4×2×1×12+4=2 3.(2)由题意得|a-b|2=|a|2+|b|2-2|a||b|·cos 60°=34,即1+|b|2-|b|=34,解得|b|=12.【答案】(1)B(2)B求向量的模的常见思路及方法(1)求模问题一般转化为求模的平方,与向量数量积联系,并灵活应用a2=|a|2,勿忘记开方.(2)a·a=a2=|a|2或|a|=a2,可以实现实数运算与向量运算的相互转化.典型例题3向量的夹角与垂直命题角度一:求两向量的夹角(1)已知|a |=6,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则a 与b 的夹角为________;(2)(2019·高考全国卷Ⅰ改编)已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为______.【解析】 (1)设a 与b 的夹角为θ,(a +2b )·(a -3b )=a ·a -3a ·b +2b ·a -6b ·b =|a |2-a ·b -6|b |2 =|a |2-|a ||b |cos θ-6|b |2=62-6×4×cos θ-6×42=-72, 所以24cos θ=36+72-96=12, 所以cos θ=12.又因为θ∈[]0,π,所以θ=π3.(2)设a 与b 的夹角为θ,由(a -b )⊥b ,得(a -b )·b =0,所以a ·b =b 2,所以cos θ=b 2|a ||b |.又因为|a |=2|b |,所以cos θ=|b |22|b |2=12.又因为θ∈[0,π],所以θ=π3. 【答案】 (1)π3 (2)π3 命题角度二:证明两向量垂直已知a ,b 是非零向量,当a +t b (t ∈R )的模取最小值时,求证:b ⊥(a+t b ).【证明】 因为|a +t b |=(a +t b )2=a 2+t 2b 2+2t a ·b =|b |2t 2+2a ·b t +|a |2,所以当t =-2a ·b 2|b |2=-a·b|b |2时,|a +t b |有最小值. 此时b ·(a +t b )=b·a +t b 2=a·b +⎝ ⎛⎭⎪⎫-a·b |b |2·|b |2=a·b-a·b=0.所以b⊥(a+t b).命题角度三:利用夹角和垂直求参数(1)已知a⊥b,|a|=2,|b|=3且向量3a+2b与k a-b互相垂直,则k 的值为()A.-32B.32C.±32D.1(2)已知a,b,c为单位向量,且满足3a+λb+7c=0,a与b的夹角为π3,则实数λ=________.【解析】(1)因为3a+2b与k a-b互相垂直,所以(3a+2b)·(k a-b)=0,所以3k a2+(2k-3)a·b-2b2=0.因为a⊥b,所以a·b=0,又|a|=2,|b|=3,所以12k-18=0,k=3 2.(2)由3a+λb+7c=0,可得7c=-(3a+λb),即49c2=9a2+λ2b2+6λa·b,而a,b,c为单位向量,则a2=b2=c2=1,则49=9+λ2+6λcos π3,即λ2+3λ-40=0,解得λ=-8或λ=5.【答案】(1)B(2)-8或5求向量a与b夹角的思路(1)求向量a与b夹角的关键是计算a·b及|a||b|,在此基础上结合数量积的定义或性质计算cos θ=a·b|a||b|,最后借助θ∈[0,π],求出θ的值.(2)在个别含有|a|,|b|与a·b的等量关系中,常利用消元思想计算cos θ的值.6.3.1 平面向量基本定理平面向量基本定理(1)e 1,e 2是同一平面内的两个不共线的向量,{e 1,e 2}的选取不唯一,即一个平面可以有多个基底.(2)基底{e 1,e 2}确定后,实数λ1,λ2是唯一确定的. 典型例题1平面向量基本定理的理解设e 1,e 2是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e 1与e 1+e 2;②e 1-2e 2与e 2-2e 1;③e 1-2e 2与4e 2-2e 1;④e 1+e 2与e 1-e 2.其中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是________(写出满足条件的序号).【解析】 ①设e 1+e 2=λe 1,则⎩⎨⎧λ=1,1=0,无解,所以e 1+e 2与e 1不共线,即e 1与e 1+e 2能作为一组基底. ②设e 1-2e 2=λ(e 2-2e 1),则(1+2λ)e 1-(2+λ)e 2=0,则⎩⎨⎧1+2λ=0,2+λ=0,无解,所以e 1-2e 2与e 2-2e 1不共线,即e 1-2e 2与e 2-2e 1能作为一组基底.③因为e 1-2e 2=-12(4e 2-2e 1), 所以e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线,即e 1-2e 2与4e 2-2e 1不能作为一组基底.④设e 1+e 2=λ(e 1-e 2),则(1-λ)e 1+(1+λ)e 2=0,则⎩⎨⎧1-λ=0,1+λ=0,无解,所以e 1+e 2与e 1-e 2不共线,即e 1+e 2与e 1-e 2能作为一组基底.【答案】 ③对基底的理解(1)两个向量能否作为一个基底,关键是看这两个向量是否共线.若共线,则不能作基底,反之,则可作基底.(2)一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以用这个基底唯一线性表示出来.设向量a 与b 是平面内两个不共线的向量,若x 1a +y 1b =x 2a +y 2b ,则⎩⎨⎧x 1=x 2,y 1=y 2.[提醒] 一个平面的基底不是唯一的,同一个向量用不同的基底表示,表达式不一样. 典型例题2用基底表示平面向量如图所示,在▱ABCD 中,点E ,F 分别为BC ,DC 边上的中点,DE与BF 交于点G ,若AB→=a ,AD →=b ,试用基底{a ,b }表示向量DE →,BF →.【解】 DE →=DA →+AB →+BE →=-AD→+AB →+12BC → =-AD→+AB →+12AD →=a -12b . BF→=BA →+AD →+DF →=-AB →+AD →+12AB →=b -12a .1.[变问法]本例条件不变,试用基底{a ,b }表示AG →.解:由平面几何知识知BG =23BF , 故AG→=AB →+BG →=AB →+23BF → =a +23⎝ ⎛⎭⎪⎫b -12a =a +23b -13a =23a +23b .2.[变条件]若将本例中的向量“AB →,AD →”换为“CE →,CF →”,即若CE →=a ,CF →=b ,试用基底{a ,b }表示向量DE→,BF →. 解:DE→=DC →+CE →=2FC →+CE →=-2CF →+CE →=-2b +a . BF→=BC →+CF →=2EC →+CF → =-2CE→+CF →=-2a +b .用基底表示向量的两种方法(1)运用向量的线性运算法则对待求向量不断进行转化,直至用基底表示为止.(2)通过列向量方程或方程组的形式,利用基底表示向量的唯一性求解. 典型例题3平面向量基本定理的应用如图,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 上,且AN =2NC ,AM 与BN 相交于点P ,求AP ∶PM 与BP ∶PN .【解】 设BM →=e 1,CN →=e 2,则AM →=AC →+CM →=-3e 2-e 1,BN →=BC →+CN →=2e 1+e 2. 因为A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,所以存在实数λ,μ使得AP →=λAM →=-λe 1-3λe 2,BP →=μBN →=2μe 1+μe 2. 故BA →=BP →+P A →=BP →-AP →=(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2. 而BA →=BC →+CA →=2e 1+3e 2,由平面向量基本定理, 得⎩⎨⎧λ+2μ=2,3λ+μ=3,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=45,μ=35.所以AP→=45AM →,BP →=35BN →, 所以AP ∶PM =4∶1,BP ∶PN =3∶2.1.[变问法]在本例条件下,若CM→=a ,CN →=b ,试用a ,b 表示CP →.解:由本例解析知BP ∶PN =3∶2,则NP→=25NB →,CP→=CN →+NP →=CN →+25NB →=b +25(CB →-CN →) =b +45a -25b =35b +45a .2.[变条件]若本例中的点N 为AC 的中点,其他条件不变,求AP ∶PM 与BP ∶PN .解:如图,设BM →=e 1,CN →=e 2,则AM →=AC →+CM →=-2e 2-e 1,BN →=BC →+CN →=2e 1+e 2. 因为A ,P ,M 和B ,P ,N 分别共线,所以存在实数λ,μ使得AP →=λAM →=-λe 1-2λe 2, BP →=μBN →=2μe 1+μe 2. 故BA →=BP →+P A →=BP →-AP →=(λ+2μ)e 1+(2λ+μ)e 2. 而BA →=BC →+CA →=2e 1+2e 2,由平面向量基本定理, 得⎩⎨⎧λ+2μ=2,2λ+μ=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=23,μ=23.所以AP→=23AM →,BP →=23BN →, 所以AP ∶PM =2,BP ∶PN =2.若直接利用基底表示向量比较困难,可设出目标向量并建立其与基底之间满足的二元关系式,然后利用已知条件及相关结论,从不同方向和角度表示出目标向量(一般需建立两个不同的向量表达式),再根据待定系数法确定系数,建立方程或方程组,解方程或方程组即得.6.3.2 平面向量的正交分解及坐标表示 6.3.3 平面向量加、减运算的坐标表示 6.3.4 平面向量数乘运算的坐标表示第1课时 平面向量的分解及加、减、数乘运算的坐标表示1.平面向量坐标的相关概念■名师点拨(1)平面向量的正交分解实质上是平面向量基本定理的一种应用形式,只是两个基向量e 1和e 2互相垂直.(2)由向量坐标的定义知,两向量相等的充要条件是它们的横、纵坐标对应相等,即a =b ⇔x 1=x 2且y 1=y 2,其中a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2).2.平面向量的坐标运算(1)若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),λ∈R ,则 ①a +b =(x 1+x 2,y 1+y 2); ②a -b =(x 1-x 2,y 1-y 2); ③λa =(λx 1,λy 1).(2)一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标. ■名师点拨(1)向量的坐标只与起点、终点的相对位置有关,而与它们的具体位置无关. (2)已知向量AB →的起点A (x 1,y 1),终点B (x 2,y 2),则AB →=(x 2-x 1,y 2-y 1). 典型例题1平面向量的坐标表示已知O 是坐标原点,点A 在第一象限,|OA →|=43,∠xOA =60°,(1)求向量OA→的坐标;(2)若B (3,-1),求BA→的坐标.【解】 (1)设点A (x ,y ),则x =|OA →|cos 60°=43cos 60°=23,y =|OA →|sin60°=43sin 60°=6,即A (23,6),所以OA→=(23,6). (2)BA→=(23,6)-(3,-1)=(3,7).求点和向量坐标的常用方法(1)求一个点的坐标,可以转化为求该点相对于坐标原点的位置的坐标. (2)求一个向量的坐标时,可以首先求出这个向量的始点坐标和终点坐标,再运用终点坐标减去始点坐标得到该向量的坐标. 典型例题2平面向量的坐标运算(1)已知向量a =(5,2),b =(-4,-3),若c 满足3a -2b +c =0,则A .(-23,-12)B .(23,12)C .(7,0)D .(-7,0)(2)已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4),且CM →=3 CA →,CN →=2 CB →,求点M ,N 的坐标.【解】 (1)选A.因为a =(5,2),b =(-4,-3),且c 满足3a -2b +c =0,所以c =2b -3a =2(-4,-3)-3(5,2)=(-8-15,-6-6)=(-23,-12).(2)法一:因为A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4), 所以CA→=(-2,4)-(-3,-4)=(1,8), CB→=(3,-1)-(-3,-4)=(6,3). 因为CM→=3 CA →,CN →=2 CB →, 所以CM→=3(1,8)=(3,24),CN →=2(6,3)=(12,6). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),所以CM →=(x 1+3,y 1+4)=(3,24), CN →=(x 2+3,y 2+4)=(12,6), 所以⎩⎨⎧x 1+3=3,y 1+4=24,⎩⎨⎧x 2+3=12,y 2+4=6.解得⎩⎨⎧x 1=0,y 1=20,⎩⎨⎧x 2=9,y 2=2.所以M (0,20),N (9,2).法二:设O 为坐标原点,则由CM→=3 CA →,CN →=2 CB →, 可得OM→-OC →=3(OA →-OC →),ON →-OC →=2(OB →-OC →), 所以OM→=3 OA →-2 OC →,ON →=2 OB →-OC →. 所以OM→=3(-2,4)-2(-3,-4)=(0,20), ON→=2(3,-1)-(-3,-4)=(9,2). 所以M (0,20),N (9,2).平面向量坐标(线性)运算的方法(1)若已知向量的坐标,则直接应用两个向量和、差及向量数乘的运算法则(2)若已知有向线段两端点的坐标,则必须先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算.(3)向量的线性坐标运算可类比数的运算进行. 典型例题3向量坐标运算的综合应用已知点O (0,0),A (1,2),B (4,5),及OP→=OA →+tAB →.(1)t 为何值时,点P 在x 轴上?点P 在y 轴上?点P 在第二象限? (2)四边形OABP 能为平行四边形吗?若能,求出t 的值;若不能,请说明理由.【解】 (1)OP→=OA →+tAB →=(1,2)+t (3,3)=(1+3t ,2+3t ).若点P 在x 轴上,则2+3t =0,所以t =-23. 若点P 在y 轴上,则1+3t =0,所以t =-13. 若点P 在第二象限,则⎩⎨⎧1+3t <0,2+3t >0,所以-23<t <-13.(2)OA→=(1,2),PB →=(3-3t ,3-3t ).若四边形OABP 为平行四边形, 则OA →=PB →,所以⎩⎨⎧3-3t =1,3-3t =2,该方程组无解.故四边形OABP 不能为平行四边形.[变问法]若保持本例条件不变,问t 为何值时,B 为线段AP 的中点? 解:由OP→=OA →+tAB →,得AP →=tAB →.所以当t =2时,AP→=2AB →,B 为线段AP 的中点.向量中含参数问题的求解策略(1)向量的坐标含有两个量:横坐标和纵坐标,如果纵坐标或横坐标是一个变量,则表示向量的点的坐标的位置会随之改变.(2)解答这类由参数决定点的位置的题目,关键是列出满足条件的含参数的方程(组),解这个方程(组),就能达到解题的目的.第2课时 两向量共线的充要条件及应用两向量共线的充要条件设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0.则a ,b (b ≠0)共线的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0.■名师点拨(1)两个向量共线的坐标表示还可以写成x 1x 2=y 1y 2(x 2≠0,y 2≠0),即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.(2)当a ≠0,b =0时,a ∥b ,此时x 1y 2-x 2y 1=0也成立,即对任意向量a ,b 都有x 1y 2-x 2y 1=0⇔a ∥b . 典型例题1向量共线的判定(1)已知向量a =(1,-2),b =(3,4).若(3a -b )∥(a +k b ),则k =________.(2)已知A (-1,-1),B (1,3),C (2,5),判断AB →与AC →是否共线?如果共线,它们的方向相同还是相反?【解】 (1)3a -b =(0,-10),a +k b =(1+3k ,-2+4k ), 因为(3a -b )∥(a +k b ),所以0-(-10-30k )=0, 所以k =-13.故填-13.(2)因为AB→=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),AC→=(2-(-1),5-(-1))=(3,6), 因为2×6-3×4=0,所以AB→∥AC →,所以AB →与AC →共线.又AB →=23AC →,所以AB →与AC →的方向相同.[变问法]若本例(1)条件不变,判断向量(3a -b )与(a +k b )是反向还是同向? 解:由向量(3a -b )与(a +k b )共线,得k =-13, 所以3a -b =(3,-6)-(3,4)=(0,-10), a +k b =a -13b =(1,-2)-13(3,4) =⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-103=13(0,-10), 所以向量(3a -b )与(a +k b )同向.向量共线的判定方法典型例题2三点共线问题(1)已知OA→=(3,4),OB →=(7,12),OC →=(9,16),求证:点A ,B ,C 共线;(2)设向量OA →=(k ,12),OB →=(4,5),OC →=(10,k ),求当k 为何值时,A ,B ,C 三点共线.【解】 (1)证明:由题意知AB→=OB →-OA →=(4,8),AC→=OC →-OA →=(6,12),所以AC →=32AB →, 即AB→与AC →共线. 又因为AB→与AC →有公共点A ,所以点A ,B ,C 共线.(2)法一:因为A ,B ,C 三点共线,即AB →与AC →共线,所以存在实数λ(λ∈R ),使得AB→=λAC →.因为AB →=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →=(10-k ,k -12), 所以(4-k ,-7)=λ(10-k ,k -12), 即⎩⎨⎧4-k =λ(10-k ),-7=λ(k -12),解得k =-2或k =11. 所以当k =-2或k =11时,A ,B ,C 三点共线. 法二:由已知得AB→与AC →共线,因为AB→=OB →-OA →=(4-k ,-7),AC →=OC →-OA →=(10-k ,k -12), 所以(4-k )(k -12)+7(10-k )=0, 所以k 2-9k -22=0,解得k =-2或k =11. 所以当k =-2或k =11时,A ,B ,C 三点共线.判断向量(或三点)共线的三个步骤典型例题3向量共线的应用如图所示,在△AOB 中,A (0,5),O (0,0),B (4,3),OC→=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 相交于点M ,求点M 的坐标. 【解】 因为OC →=14OA →=14(0,5)=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,54, 所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,54. 因为OD →=12OB →=12(4,3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32, 所以D ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,32.设M (x ,y ),则AM→=(x ,y -5),AD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-0,32-5=⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-72.因为AM→∥AD →, 所以-72x -2(y -5)=0, 即7x +4y =20.①又CM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y -54,CB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫4,74,因为CM →∥CB →,所以74x -4⎝ ⎛⎭⎪⎫y -54=0,即7x -16y =-20.②联立①②解得x =127,y =2,故点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫127,2.应用向量共线的坐标表示求解几何问题的步骤1.平面向量数量积的坐标表示已知a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ·b =x 1x 2+y 1y 2. 即两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和. ■名师点拨公式a ·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉与a ·b =x 1x 2+y 1y 2都是用来求两向量的数量积的,没有本质区别,只是书写形式上的差异,两者可以相互推导.2.两个公式、一个充要条件(1)向量的模长公式:若a =(x ,y ),则|a |(2)向量的夹角公式:设a ,b 都是非零向量,a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),θ是。

人教版高中数学必修二知识点大全[整理版]

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人教版高中数学必修二知识点大全[整理版]知识点1: 函数的概念和性质- 函数的定义:函数是一种特殊的关系,每个自变量都对应唯一的一个因变量。

- 函数的符号表示:通常用字母 f、g、h 等表示函数。

- 定义域和值域:函数的定义域是指自变量的取值范围,值域是函数的所有可能的因变量值。

- 奇函数和偶函数:对于任意的 x,若有 f(-x) = -f(x) 成立,则函数 f(x) 是奇函数;若有 f(-x) = f(x) 成立,则函数 f(x) 是偶函数。

知识点2: 一次函数与二次函数- 一次函数:一次函数的一般形式为 y = kx + b,其中 k 是斜率,b 是截距。

一次函数的图像是一条直线。

- 二次函数:二次函数的一般形式为 y = ax^2 + bx + c,其中 a、b、c 是常数且a ≠ 0。

二次函数的图像是一条抛物线。

知识点3: 指数函数和对数函数- 指数函数:指数函数的一般形式为 y = a^x,其中 a 是底数,x 是指数。

指数函数的图像呈现递增或递减的特点。

- 对数函数:对数函数的一般形式为 y = loga(x),其中 a 是底数,x 是函数值。

对数函数是指数函数的反函数,可以互相转化。

知识点4: 三角函数- 正弦函数:正弦函数是一个周期为2π 的周期函数,一般形式为 y = A sin(Bx + C),其中 A 是振幅,B 是周期系数,C 是相位角。

- 余弦函数:余弦函数也是一个周期为2π 的周期函数,一般形式为 y = A cos(Bx + C)。

- 正切函数:正切函数是一个无穷区间上的周期函数,一般形式为 y = A tan(Bx + C),其中 A 是振幅,B 是周期系数,C 是相位角。

以上是人教版高中数学必修二的知识点大全。

希望对你的学习有所帮助!。

高中数学必修2知识点总结【可编辑版】

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高中数学必修2知识点总结高中数学必修2知识点总结高中数学必修2知识点总结第一章空间几何体1.1柱、锥、台、球的结构特征1.2空间几何体的三视图和直观图1 三视图:正视图:从前往后侧视图:从左往右俯视图:从上往下2 画三视图的原则:长对齐、高对齐、宽相等3直观图:斜二测画法4斜二测画法的步骤:.平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴;.平行于轴的线长度变半,平行于x,z轴的线长度不变;.画法要写好。

5 用斜二测画法画出长方体的步骤:画轴画底面画侧棱成图第三章直线与方程3.1直线的倾斜角和斜率3.1倾斜角和斜率1、直线的倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准,x轴正向与直线l向上方向之间所成的角叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定 = 0 .2、倾斜角的取值范围: 0 180 . 当直线l与x轴垂直时, = 90 .3、直线的斜率:一条直线的倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是 k = tan⑴当直线l与x轴平行或重合时, =0 , k = tan0⑵当直线l与x轴垂直时, = 90 , k 不存在.由此可知, 一条直线l的倾斜角一定存在,但是斜率k不一定存在.4、直线的斜率公式:给定两点p1,p2,x1 x2,用两点的坐标来表示直线p1p2的斜率:斜率公式: k=2-1x2-x13.1.2两条直线的平行与垂直1、两条直线都有斜率而且不重合,如果它们平行,那么它们的斜率相等;反之,如果它们的斜率相等,那么它们平行,即注意: 上面的等价是在两条直线不重合且斜率存在的前提下才成立的,缺少这个前提,结论并不成立.即如果k1=k2, 那么一定有l1∥l22、两条直线都有斜率,如果它们互相垂直,那么它们的斜率互为负倒数;反之,如果它们的斜率互为负倒数,那么它们互相垂直附送:高中数学教学研究工作计划高中数学教学研究工作计划一、指导思想以作为xx省14所创新人才培养基地学校之一的xx 省常州高级中学为工作室的重要基地,以研究数学课堂学习动力系统为工作室研究方向,以课堂观察为重要的研究手段,展开对以促进高中数学课堂的深入研究。

人教版高中数学必修2知识点总结

人教版高中数学必修2知识点总结一、直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k表示。

即。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当时,。

;当时,;当时,不存在。

②过两点的直线的斜率公式:注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程①点斜式:直线斜率k,且过点注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。

②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b③两点式:()直线两点,④截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为。

⑤一般式:(A,B不全为0)注意:各式的适用范围特殊的方程如:平行于x轴的直线:(b为常数);平行于y轴的直线:(a为常数);(4)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(二)过定点的直线系(ⅰ)斜率为k的直线系:,直线过定点;(ⅱ)过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。

(5)两直线平行与垂直当,时,;注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。

(6)两条直线的交点相交交点坐标即方程组的一组解。

方程组无解;方程组有无数解与重合(7)两点间距离公式:设是平面直角坐标系中的两个点,则(8)点到直线距离公式:一点到直线的距离(9)两平行直线距离公式:在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。

数学人教高一A版必修二知识点

数学人教高一A版必修二知识点一、函数基本概念函数是数学中最基本的概念之一,它描述了变量之间的关系,并可以进行数值的运算和推理。

在高中数学中,我们学习了函数的基本概念和性质,下面是一些主要的知识点:1. 函数的定义与表示函数可以通过几个方面来定义和表示,包括映射关系、方程、表格、图像等。

其中,映射关系是最常用的定义方式,即将一个自变量对应到一个因变量上。

2. 自变量、因变量和定义域在函数中,自变量是可以独立变化的变量,通常用 x 表示;因变量是随着自变量变化而变化的变量,通常用 y 表示。

定义域是指自变量的取值范围,它决定了函数的有效输入。

3. 函数的分类与性质函数可以分为一元函数和多元函数,一元函数只有一个自变量,多元函数有多个自变量。

另外,函数还可以是奇函数或偶函数、增函数或减函数等。

二、微分与导数微分与导数是函数的重要概念,它们与函数的变化率和极值密切相关。

下面是关于微分与导数的一些知识点:1. 导数的定义导数描述了函数在某一点上的变化率或斜率,它可以通过极限的概念来定义。

如果函数 f 在点 x0 处的导数存在,则称函数 f 在点 x0 处可导。

2. 导数的求法导数的求法有多种方法,常用的方法包括函数极限、函数图像的切线斜率、导数的四则运算法则等。

此外,还可以通过导数的几何意义来进行求解。

3. 导数的应用导数在数学和物理等领域有广泛的应用。

例如,可以用导数来求函数的极值、判断函数的增减性、描述曲线的凹凸性、解决最优化问题等。

三、函数的图像与性质函数的图像可以直观地反映函数的性质和变化趋势。

下面是一些关于函数图像和性质的知识点:1. 基本初等函数的图像与性质基本初等函数包括常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数等,它们具有各自的特点和性质。

了解基本初等函数的图像和性质对于理解其他函数非常重要。

2. 函数的平移与伸缩函数的图像可以通过平移(左右平移和上下平移)和伸缩(水平伸缩和垂直伸缩)来进行变换。

人教版高中数学必修2知识点总结14页

人教版高中数学必修2知识点总结一、直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k表示。

即。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当时,。

;当时,;当时,不存在。

②过两点的直线的斜率公式:注意下面四点:(1)当时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k与P1、P2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程①点斜式:直线斜率k,且过点注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x1,所以它的方程是x=x1。

②斜截式:,直线斜率为k,直线在y轴上的截距为b③两点式:()直线两点,④截矩式:其中直线与轴交于点,与轴交于点,即与轴、轴的截距分别为。

⑤一般式:(A,B不全为0)注意:各式的适用范围特殊的方程如:平行于x轴的直线:(b为常数);平行于y轴的直线:(a为常数);(4)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线(是不全为0的常数)的直线系:(C为常数)(二)过定点的直线系(ⅰ)斜率为k的直线系:,直线过定点;(ⅱ)过两条直线,的交点的直线系方程为(为参数),其中直线不在直线系中。

(5)两直线平行与垂直当,时,;注意:利用斜率判断直线的平行与垂直时,要注意斜率的存在与否。

(6)两条直线的交点相交交点坐标即方程组的一组解。

方程组无解;方程组有无数解与重合(7)两点间距离公式:设是平面直角坐标系中的两个点,则(8)点到直线距离公式:一点到直线的距离(9)两平行直线距离公式:在任一直线上任取一点,再转化为点到直线的距离进行求解。

高中数学人教版必修2知识点总结

高中数学必修2知识点一、直线与方程(1)直线的倾斜角定义:x 轴正向与直线向上方向之间所成的角叫直线的倾斜角。

特别地,当直线与x 轴平行或重合时,我们规定它的倾斜角为0度。

因此,倾斜角的取值范围是0°≤α<180°(2)直线的斜率①定义:倾斜角不是90°的直线,它的倾斜角的正切叫做这条直线的斜率。

直线的斜率常用k 表示。

即tank 。

斜率反映直线与轴的倾斜程度。

当90,0时,0k ;当180,90时,0k ;当90时,k 不存在。

②过两点的直线的斜率公式:)(211212x x x x y y k注意下面四点:(1)当21x x 时,公式右边无意义,直线的斜率不存在,倾斜角为90°;(2)k 与P 1、P 2的顺序无关;(3)以后求斜率可不通过倾斜角而由直线上两点的坐标直接求得;(4)求直线的倾斜角可由直线上两点的坐标先求斜率得到。

(3)直线方程①点斜式:)(11x x k y y 直线斜率k ,且过点11,y x 注意:当直线的斜率为0°时,k=0,直线的方程是y=y 1。

当直线的斜率为90°时,直线的斜率不存在,它的方程不能用点斜式表示.但因l上每一点的横坐标都等于x 1,所以它的方程是x =x 1。

②斜截式:b kx y ,直线斜率为k ,直线在y 轴上的截距为b③两点式:112121y y x x y y x x (1212,x x y y )直线两点11,y x ,22,y x ④截矩式:1x y ab其中直线l 与x 轴交于点(,0)a ,与y 轴交于点(0,)b ,即l 与x 轴、y 轴的截距分别为,a b 。

⑤一般式:0C By Ax (A ,B 不全为0)注意:○1各式的适用范围○2特殊的方程如:平行于x 轴的直线:b y(b 为常数);平行于y 轴的直线:a x(a 为常数);(5)直线系方程:即具有某一共同性质的直线(一)平行直线系平行于已知直线0000C yB xA (00,B A 是不全为0的常数)的直线系:000CyB xA (C 为常数)(二)过定点的直线系(ⅰ)斜率为k 的直线系:00x xk y y,直线过定点00,y x ;(ⅱ)过两条直线0:1111C yB x A l ,0:2222C yB xA l 的交点的直线系方程为0222111C y B xA C yB xA (为参数),其中直线2l 不在直线系中。

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高中数学必修2知识点总结 第一章 空间几何体 1.1柱、锥、台、球的结构特征

(1)棱柱:定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体。 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱柱、四棱柱、五棱柱等。 表示:用各顶点字母,如五棱柱'''''EDCBAABCDE或用对角线的端点字母,如五棱柱'AD 几何特征:两底面是对应边平行的全等多边形;侧面、对角面都是平行四边形;侧棱平行且相等;平行于底面的截面是与底面全等的多边形。 (2)棱锥 定义:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱锥、四棱锥、五棱锥等 表示:用各顶点字母,如五棱锥'''''EDCBAP 几何特征:侧面、对角面都是三角形;平行于底面的截面与底面相似,其相似比等于顶点到截面距离与高的比的平方。 (3)棱台:定义:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,截面和底面之间的部分 分类:以底面多边形的边数作为分类的标准分为三棱态、四棱台、五棱台等 表示:用各顶点字母,如五棱台'''''EDCBAP 几何特征:①上下底面是相似的平行多边形 ②侧面是梯形 ③侧棱交于原棱锥的顶点 (4)圆柱:定义:以矩形的一边所在的直线为轴旋转,其余三边旋转所成的曲面所围成的几何体 几何特征:①底面是全等的圆;②母线与轴平行;③轴与底面圆的半径垂直;④侧面展开图是一个矩形。 (5)圆锥:定义:以直角三角形的一条直角边为旋转轴,旋转一周所成的曲面所围成的几何体 几何特征:①底面是一个圆;②母线交于圆锥的顶点;③侧面展开图是一个扇形。 (6)圆台:定义:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥,截面和底面之间的部分 几何特征:①上下底面是两个圆;②侧面母线交于原圆锥的顶点;③侧面展开图是一个弓形。 (7)球体:定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体 几何特征:①球的截面是圆;②球面上任意一点到球心的距离等于半径。

1.2空间几何体的三视图和直观图 (1)定义三视图:正视图(光线从几何体的前面向后面正投影);侧视图(从左向右)、 俯视图(从上向下) 注:正视图反映了物体上下、左右的位置关系,即反映了物体的高度和长度; 俯视图反映了物体左右、前后的位置关系,即反映了物体的长度和宽度; 侧视图反映了物体上下、前后的位置关系,即反映了物体的高度和宽度。

(2)画三视图的原则: 长对齐、高对齐、宽相等 (3)直观图:斜二测画法 (4)斜二测画法的步骤: (1).平行于坐标轴的线依然平行于坐标轴; (2).平行于y轴的线长度变半,平行于x,z轴的线长度不变; (3).画法要写好。 (5)用斜二测画法画出长方体的步骤:(1)画轴(2)画底面(3)画侧棱(4)成图

1.3 空间几何体的表面积与体积 (1)几何体的表面积为几何体各个面的面积的和。

(2)特殊几何体表面积公式(c为底面周长,h为高,'h为斜高,l为母线) chS直棱柱侧面积 rhS2圆柱侧 '21chS正棱锥侧面积 rlS圆锥侧面积

')(2121hccS正棱台侧面积

lRrS)(

圆台侧面积

lrrS2

圆柱表



lrrS

圆锥表

22RRlrlrS

圆台表

(3)柱体、锥体、台体的体积公式

VSh柱 2VShrh

圆柱

1

3VSh锥 hrV231

圆锥

''1()3VSSSSh台

''22

11()()33VSSSShrrRRh圆台

(4)球体的表面积和体积公式:V球=343R ; S球面=2

4R

第二章 直线与平面的位置关系 2.1空间点、直线、平面之间的位置关系 (1)平面 ① 平面的概念: A.描述性说明; B.平面是无限伸展的; ② 平面的表示:通常用希腊字母α、β、γ表示,如平面α(通常写在一个锐角内); 也可以用两个相对顶点的字母来表示,如平面BC。 ③ 点与平面的关系:点A在平面内,记作A;点A不在平面内,记作A 点与直线的关系:点A的直线l上,记作:A∈l; 点A在直线l外,记作Al; 直线与平面的关系:直线l在平面α内,记作lα;直线l不在平面α内,记作lα。 (2)公理1:如果一条直线的两点在一个平面内,那么这条直线是所有的点都在这个平面内。 (即直线在平面内,或者平面经过直线) 应用:检验桌面是否平; 判断直线是否在平面内 用符号语言表示公理1:,,,AlBlABl (3)公理2:经过不在同一条直线上的三点,有且只有一个平面。

D C B A α 推论:一直线和直线外一点确定一平面;两相交直线确定一平面;两平行直线确定一平面。 公理2及其推论作用:①它是空间内确定平面的依据 ②它是证明平面重合的依据 (4)公理3:如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线 符号:平面α和β相交,交线是a,记作α∩β=a。 符号语言:,PABABlPl 公理3的作用: ①它是判定两个平面相交的方法。 ②它说明两个平面的交线与两个平面公共点之间的关系:交线必过公共点。 ③它可以判断点在直线上,即证若干个点共线的重要依据。

2.1.2 空间中直线与直线之间的位置关系 1 空间的两条直线有如下三种关系: 相交直线:同一平面内,有且只有一个公共点; 平行直线:同一平面内,没有公共点; 异面直线: 不同在任何一个平面内,没有公共点。 2 公理4:平行于同一条直线的两条直线互相平行。 符号表示为:设a、b、c是三条直线 a∥b c∥b 强调:公理4实质上是说平行具有传递性,在平面、空间这个性质都适用。 公理4作用:判断空间两条直线平行的依据。 3 等角定理:空间中如果两个角的两边分别对应平行,那么这两个角相等或互补 4 注意点: ① a'与b'所成的角的大小只由a、b的相互位置来确定,与O的选择无关,为简便,点O一般取在两直线中的一条上; ② 两条异面直线所成的角θ∈(0, ); ③ 当两条异面直线所成的角是直角时,我们就说这两条异面直线互相垂直,记作a⊥b; ④ 两条直线互相垂直,有共面垂直与异面垂直两种情形; ⑤ 计算中,通常把两条异面直线所成的角转化为两条相交直线所成的角。

2.1.3 — 2.1.4 空间中直线与平面、平面与平面之间的位置关系 1、直线与平面有三种位置关系: (1)直线在平面内 —— 有无数个公共点 (2)直线与平面相交 —— 有且只有一个公共点 (3)直线在平面平行 —— 没有公共点 指出:直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外,可用a α来表示

a α a∩α=A a∥α 2.2.直线、平面平行的判定及其性质 2.2.1 直线与平面平行的判定 1、直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行。 简记为:线线平行,则线面平行。

共面直线 =>a∥c

2符号表示: a α b β => a∥α a∥b 2.2.2 平面与平面平行的判定 1、两个平面平行的判定定理:一个平面内的两条交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行。

符号表示: a β b β a∩b = P β∥α a∥α b∥α 2、判断两平面平行的方法有三种: (1)用定义; (2)判定定理; (3)垂直于同一条直线的两个平面平行。 2.2.3 — 2.2.4直线与平面、平面与平面平行的性质 1、定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行。 简记为:线面平行则线线平行。 符号表示: a∥α a β a∥b α∩β= b 作用:利用该定理可解决直线间的平行问题。 2、定理:如果两个平面同时与第三个平面相交,那么它们的交线平行。 符号表示: α∥β α∩γ= a a∥b β∩γ= b 作用:可以由平面与平面平行得出直线与直线平行 2.3直线、平面垂直的判定及其性质

2.3.1直线与平面垂直的判定 1、定义 如果直线L与平面α内的任意一条直线都垂直,我们就说直线L与平面α互相垂直,记作L⊥α,直线L叫做平面α的垂线,平面α叫做直线L的垂面。如图,直线与平面垂直时,它们唯一公共点P叫做垂足。 L

p α

2、判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。 注意点: a)定理中的“两条相交直线”这一条件不可忽视; b)定理体现了“直线与平面垂直”与“直线与直线垂直”互相转化的数学思想。 2.3.2平面与平面垂直的判定 1、二面角的概念:表示从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形 A 梭 l β B α 2、二面角的记法:二面角α-l-β或α-AB-β

3、两个平面互相垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。 2.3.3 — 2.3.4直线与平面、平面与平面垂直的性质 1、定理:垂直于同一个平面的两条直线平行。 2性质定理: 两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。

本章知识结构框图

第三章 直线与方程 3.1直线的倾斜角和斜率

3.1倾斜角和斜率 1、直线的倾斜角的概念:当直线l与x轴相交时, 取x轴作为基准, x轴正向与直线l向上方向之间所成的角α叫做直线l的倾斜角.特别地,当直线l与x轴平行或重合时, 规定α= 0°. 2、 倾斜角α的取值范围: 0°≤α<180°. 当直线l与x轴垂直时, α= 90°. 3、直线的斜率: 一条直线的倾斜角α(α≠90°)的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k表示,也就是 k = tanα ⑴当直线l与x轴平行或重合时, α=0°, k = tan0°=0; ⑵当直线l与x轴垂直时, α= 90°, k 不存在.

平面(公理1、公理2、公理3、公理4) 空间直线、平面的位置关系

平面与平面的位置关系 直线与平面的位置关系 直线与直线的位置关系

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